(57)【要約】【課題】回転シュートを用いて高炉に原料を装入する際に、従来の操業条件を大きく変更することなく、炉壁近傍の鉱石層の厚さを制御して通気性を制御可能な、高炉の原料装入方法を提供すること。【解決手段】高炉に、回転シュートを有するベルレス装入装置を用いて鉱石とコークスとを交互に装入する際に、１回の装入バッチにおいて前記回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスおよび／または鉱石を装入することを特徴とする高炉の原料装入方法を用いる。少なくとも鉱石を装入する前のコークスの装入バッチにおいて、回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスを装入することが望ましい。【選択図】図２
2006283162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉に、回転シュートを有するベルレス装入装置を用いて鉱石とコークスとを交互に装入する際に、１回の装入バッチにおいて前記回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスおよび／または鉱石を装入することを特徴とする高炉の原料装入方法。
【請求項２】
少なくとも鉱石を装入する前のコークスの装入バッチにおいて、回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスを装入することを特徴とする請求項１に記載の高炉の原料装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉に装入するコークスや鉱石等の原料の装入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉を安定にしかも効率良く操業するには、炉内を上昇するガス流分布を適正に制御し、還元ガスの有効利用を図りつつ炉内の通気性を低下させることが重要であるとされている。また炉内のガス流分布が適正に制御されていることが重要であり、炉内の原料の分布によりガス流分布が決まるため、高炉への原料の装入方法が種々検討されている。
【０００３】
一般に、高炉へ原料を装入する際には、炉内のガス流分布を適正に制御するために、鉱石とコークスの交互装入を行っている。鉱石またはコークスの１回の高炉への装入はバッチと呼ばれ、また鉱石（１バッチまたは複数バッチ）とコークス（１バッチまたは複数バッチ）の１サイクルの装入は１チャージと呼ばれ、通常の操業では１日に１００チャージ以上の原料が高炉内に装入される。
【０００４】
ベルレス装置を有する高炉（以下ベルレス高炉と記載する。）では、回転シュートを旋回させて、回転シュートの傾斜角度を変化させつつ原料を高炉内に装入している。回転シュートの旋回半径を縮径しながら、炉周辺部から炉中心方向に向かって原料を装入しているため、炉内装入物は炉壁近傍では図１に示すような堆積形状を示している。図１において、炉壁部分にａで示す窪みが形成されている。炉内装入物の堆積形状が図１のような場合に鉱石の装入を行なうと、鉱石がこの窪み部分ａに装入されるため炉壁部分の鉱石層が厚くなり、コークスに比べて粒径の細かい鉱石が厚く堆積する効果により炉壁部分の通気性が悪化する。また鉱石の粒径がコークスよりも小さいことから、炉内の通気性の制御は主に鉱石層の厚さを制御することで行なうが、炉壁部分に窪みａが形成されていると、装入量だけで鉱石層の厚さを決めることができず、通気性の制御が困難である。
【０００５】
従って、高炉内の装入物は、炉壁近傍で平坦な分布を有することが望ましいと考えられる。装入物が水平に装入されるような原料の装入方法として、水平型テラス形成方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−９２８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法は、装入物の分布形状が従来の装入方法を用いる場合に比べて大きく変化するため、これに伴う操業条件の変更が必要となり、また、複雑な装入パターンを用いて回転シュートの制御を行なう必要があり、従来の装入パターンを大きく変更する必要があるため、実操業上は望ましくない。さらに、マクロ的に水平テラスを形成する技術であるが、炉壁部分には窪みが形成されており（特許文献１の図３参照。）、炉壁に接触する部分の堆積物を平坦にする技術ではない。
【０００７】
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、回転シュートを用いて高炉に原料を装入する際に、従来の操業条件を大きく変更することなく、炉壁近傍の鉱石層の厚さを制御して通気性を制御可能な、高炉の原料装入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）高炉に、回転シュートを有するベルレス装入装置を用いて鉱石とコークスとを交互に装入する際に、１回の装入バッチにおいて前記回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスおよび／または鉱石を装入することを特徴とする高炉の原料装入方法。
（２）少なくとも鉱石を装入する前のコークスの装入バッチにおいて、回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスを装入することを特徴とする（１）に記載の高炉の原料装入方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高炉の炉壁部分に窪みが形成された状態で鉱石が装入されることがなくなるので、炉壁近傍の鉱石層の厚さの制御および通気性の制御を行なうことができる。これにより、出銑比を高水準に維持した高出銑比操業やコークスなどの還元材の使用量を低位に抑えた低還元材比操業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明では、鉱石とコークスとを交互に、回転シュートを有するベルレス装入装置を用いて高炉に装入する際に、１回の装入バッチにおいて回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺側から炉中心方向に傾動させながらコークスおよび／または鉱石を装入することで、以下に詳細に説明するように、炉壁部分のコークス層、鉱石層の層厚の制御を可能とする。
【００１１】
上記で説明したように、ベルレス高炉において装入原料を回転シュートを用いて炉周辺部から炉中心方向に向かって回転シュートを傾動させながら高炉内に装入する場合、装入物は通常図１に示す形状で堆積される。図１は炉壁部分の装入物形状を示す高炉の縦断面の説明図であり、図中の数字は回転シュートにより装入された原料の順番であり、１回の旋回により１の層が形成される。図中の矢印は回転シュートの傾動方向を示している。回転シュート１０を「周辺→中心」方向に傾動させながら原料１１を装入すると、図１に示すように山形に装入され炉壁付近に窪みａが形成される。このような状態で次のバッチとして鉱石の装入を行なうと、鉱石はまず窪みａの部分に装入され、その後、一部が左方向に崩れ落ちるが炉壁部分の鉱石層厚は厚くなるため、炉周辺部の通気性が悪化する。
【００１２】
これに対して本発明では、回転シュートを、炉中心側から炉周辺方向（以下「中心→周辺」方向と記載する）に向かって傾動させ、引き続いて炉周辺部から炉中心方向（以下「周辺→中心」方向と記載する）に向かって回転シュートを傾動させながら原料を高炉内に装入する。１バッチの間に、このように回転シュートの傾動方向を変化させて装入した場合の装入物の堆積形状を図２に示す。図２は図１と同様に炉壁部分の装入物形状を示す高炉の縦断面の説明図であり、図中の数字は回転シュートにより装入された原料の順番であり、図中の矢印は回転シュートの傾動方向を示している。回転シュート１０を「中心→周辺」方向に傾動させた後に「周辺→中心」方向に傾動させながら原料１１を装入すると、図２に示すように炉壁付近に１回目の装入により一時的に窪みが形成されても、その窪みが２回目の装入により埋められる。このような状態で、さらに鉱石の装入バッチを行なえば、鉱石が設定以上の層厚に装入されることがなくなり、炉周辺部の通気性を好適に制御できる。このような回転シュートの傾動制御は、従来の操業条件の一部を変更するだけで容易に実施することができる。
【００１３】
１回の装入バッチにおいて、「中心→周辺」方向の傾動の後、「周辺→中心」方向に回転シュートを傾動させながらの原料装入は、少なくとも鉱石装入前のコークスの装入バッチにおいて行なうことが特に効果的である。炉壁付近の層厚が厚くなることにより通気性を悪化させる主要因は鉱石層であり、鉱石層の装入前に上記の操作を行なうことが望ましい。また、上記の操作によりコークス層の炉壁部分の層厚も確保できる効果がある。すなわち、コークスの炉中心方向への崩れ落ち量が減少し、同じ量のコークスの装入量で、炉壁部分の層厚が厚くなるため、所定の層厚を得るための炉壁部分のコークス装入量を減らすことができ、コークス比を低減することができる。鉱石の装入バッチで「中心→周辺」方向の傾動の後、「周辺→中心」方向に回転シュートを傾動させることでも同様の効果は得られるが、鉱石はコークスに比較して粒径が小さいため、コークスの装入バッチで得られるほどの顕著な効果は得られない。
【００１４】
回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させる操作は、少なくとも１回転の間行なえば効果があるが、炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させる間の装入量があまり多いと炉内の装入物分布が大きく変化して操業に影響する。回転シュートを炉中心側から炉周辺方向に向かって傾動させる操作は１回の装入バッチにおける全旋回数の３０％以下程度の回転シュートの旋回数で行なうことが望ましい。
【００１５】
上記のような操作を行なうことで、炉壁部分のコークス、鉱石をほぼ平坦に装入することができるので、その上に装入するコークス層、鉱石層の層厚の制御が容易となる。したがって炉周辺部の通気性を所定の値に維持可能であり、通気性の調整ができるので、通気性を安定させて、送風量を増やしてコークス比を低下させ、高炉の出銑量を増加させることができる。
【実施例１】
【００１６】
ベルレス装入装置を有する高炉において、操業試験を行った。１チャージの装入は、コークス２バッチ、鉱石１バッチで行った。装入装置の回転シュートの傾斜角度を「周辺→中心」方向に変化させながら高炉にコークスと鉱石とを装入して比較例とした。
【００１７】
これに対して本発明例として、比較例と同様にコークスの１バッチ目を行ない、コークスの２バッチ目の装入を、炉壁より２〜３ｍ中心よりの位置から開始して、回転シュートの２回転目を「中心→周辺」方向に傾動させながら行い、３回転目は炉壁部分へ装入し、４回転目から「周辺→中心」方向に傾動させて行なった。その後、比較例と同様に鉱石の装入を１バッチ行い、同様のチャージを繰り返した。
【００１８】
上記の操業を行なった際の、コークス比（還元材比）の変化を図３に、出銑量の変化を図４に示す。コークス比は所定期間中の還元材の使用量と溶銑の出銑量との比で示した。
【００１９】
本発明方法を用いることで、コークス比が低下し、出銑量が増加した。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の炉壁部分の装入物形状を示す高炉の縦断面の説明図。
【図２】本発明方法を用いた場合の炉壁部分の装入物形状を示す高炉の縦断面の説明図。
【図３】コークス比の変化を示すグラフ。
【図４】出銑量の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２１】
１０    回転シュート
１１    原料
ａ    窪み
【図１】
2006283162.tif 000003
【図２】
2006283162.tif 000004
【図３】
2006283162.tif 000005
【図４】
2006283162.tif 000006